但人腦也會大量采用并行處理的模式,充分利用了大腦中不計其數(shù)的神經(jīng)元和神經(jīng)連接,。例如,,運(yùn)動中的網(wǎng)球會同時激活視網(wǎng)膜上的眾多光感細(xì)胞,接收到的光線由這些細(xì)胞轉(zhuǎn)化為電信號,。接著,,這些信號會同時傳遞給視網(wǎng)膜上的多種不同神經(jīng)元,。等光感細(xì)胞生成的信號通過了視網(wǎng)膜中的兩三個突觸連接后,關(guān)于網(wǎng)球位置,、方向和速度的信息已經(jīng)由并行的神經(jīng)回路提取出來,、同時傳遞給了大腦。與之類似,,負(fù)責(zé)自主性運(yùn)動控制的運(yùn)動皮層也會同時發(fā)送指令,,使腿部、軀干,、胳膊,、手腕的肌肉同時收縮,使身體和胳膊同時擺好姿勢,、做好擊打網(wǎng)球的準(zhǔn)備,。
這種大規(guī)模并行策略之所以得以實現(xiàn),是因為每個神經(jīng)元都會接受來自大量其它神經(jīng)元的輸入,、并向大量其它神經(jīng)元傳遞輸出,。一個哺乳動物神經(jīng)元的輸入和輸出平均可涉及1000個神經(jīng)元。(相比之下,,每個計算機(jī)晶體管的輸入和輸出節(jié)點(diǎn)加起來也只有3個,。)一個神經(jīng)元輸出的信息可同時通過多條并行路線向下傳遞。與此同時,,在上游處理了同一信息的大量神經(jīng)元又會將輸出信息傳遞給同一個神經(jīng)元,。后者對提高信息處理精度尤為重要。比如說,,單個神經(jīng)元的信息可能受噪聲影響很大(精度只有100分之一),。但若將100個攜帶同一信息的神經(jīng)元輸入取平均值,下游神經(jīng)元接收到的信息精度便會大大提高(在這個例子中約為1000分之一),。
計算機(jī)和人腦基礎(chǔ)單元的信號模式既有相似,、又有不同。晶體管采用的是數(shù)字信號,,借離散值(0和1)代表信號,。神經(jīng)軸突脈沖也是數(shù)字信號,因為在任意給定時刻,,神經(jīng)元只有“發(fā)射脈沖”和“不發(fā)射脈沖”兩種可能,。且發(fā)射脈沖時,所有脈沖的強(qiáng)度和形狀都差不多,,這樣才能保證長距離脈沖傳遞的可靠性,。但神經(jīng)元也會采用模擬信號,即用連續(xù)值代表信息,。一些神經(jīng)元(如視網(wǎng)膜中的大部分神經(jīng)元)并不會產(chǎn)生電脈沖,,其輸出通過不同等級的電信號進(jìn)行傳遞,。與電脈沖不同,這些電信號的強(qiáng)度可以連續(xù)變化,,并且能傳遞更多信息,。神經(jīng)元的接收端(信號通常由樹突接收)也利用模擬信號將成千上萬的輸入進(jìn)行整合,讓樹突得以開展復(fù)雜計算,。